成都天智公司成功研发出一种低成本高导热超高塑性镁合金

原标题：成都天智公司成功研发出一种低成本高导热超高塑性镁合金

　　中共中央政治局常务委员会2020年3月4日召开会议指出，要加快5G网络、数据中心等新型基础设施建设进度。国家重点部署的“新基建”项目，被视为未来经济增长的新引擎，而数字经济的发展，就是未来经济发展的抓手之一。随着我国电子的快速发展，特别是移动通讯事业的飞速发展以及电子信息产品的高性能、微型化、集成化发展的趋势，使得电子装备及电子器件的功率密度和发热量大幅度增加，导致电路工作失稳的危险性增大，因此设备的散热问题越来越突出，尤其是对减重要求敏感的航空航天电子器件、便携式电器和交通工具载电子信息等产品，其散热系统的要求会更高、更复杂，既要求优良的导热-散热性能的同时还必须具有轻量化、高强度、便捷运输与安装、成本低廉、环境干扰小、可回收再利用等特点。此外，国家正在部署的5G网络，城市分布密度将是4G的5-6倍，而单个5G基站的功率负荷将是4G基站的5倍以上，可见在4G网络继续推进的同时，大力度布局5G基站加，对基站元器件散热器材料的需求会呈二十倍以上地增加。

　　目前的移动通讯基站和移动通讯器材的散热材料主要是铝合金和铜合金。铜材料热导率(室温导热系数)397 W/m·K，黄铜为109 W/m·K，因为密度高、器件质量大而应用有限；目前主流的散热器材料是铝合金，纯铝常温的热导率为 238 W/m·K，但是普通铝合金的热导率却低于150W/m·K；纯镁常温的热导率为 157 W/m·K，而现有商用镁合金，如AZ31热导率约为78 W/m·K，AZ91导热率约为55 W/m·K，AM60导热率约为61 W/m·K，均远低于纯镁的热导率。

　　近日，成都天智轻量化科技有限公司和西南交通大学交通运输装备轻量化研究所团队开发成功了一款名为LITMAT-HTC-ZX61M的镁合金，简写为 ZX61M.ZX61M 镁合金热挤压状态的热导率高达 165 W/m·K，抗拉强度为270 MPa，延伸率高达30 %。其热导率已经与高热导率的铝合金的热导率相当，高于绝大多数铝合金，甚至高于青铜(32~153 W/m·K)和黄铜(70~109 W/m·K)，而镁合金器件的散热速度大约是铝合金器件的 3 倍、密度是铝合金的 64 %。若分别采用ZX61M镁合金和铝合金(热导率150 W/m·K)制造相同的散热器，再用 “比散热能力(specific heat dissipating capability)” 来衡量两款散热器单位质量的散热能力，其比值为 1.71:0.36，即镁合金散热器的散热效率比铝合金散热器高 4.7 倍，可见ZX61M镁合金散热器的性价比远远高于铝合金的。

　　ZX61M镁合金通过合理、经济的成分设计和独创的熔炼铸造方法，避免采用昂贵元素和高价值、高含量的稀土元素的合金化方案，并优化熔炼-成型工艺，在确保高强度、低成本的基础上，提高了镁合金的综合力学性能和物理性能，尤其是实现了堪比铝合金的高热导率(135~165 W/m·K)和很好的室温塑性(>30%)，为电子信息领域的高功能化、 轻量化应用提供了更优的材料选项。目前，该高导热镁合金的材料制备和加工工艺已申请国家发明专利保护。

　　因此，发展ZX61M镁合金散热器材并推广应用，将可以实现以下重大进步：

　　(1) 高效散热，提高电子信息系统安全性和使用寿命，延长维护检修周期，将为 5G 基站长寿命安全使用保驾护航，升级提速数字基础设施建设；

　　(2) 装备轻量化，便携、易于安装、维护，降低运维成本；

　　(3) 充分利用我国自身的巨量的镁金属资源，实现绿色、可持续发展；

　　(4) 镁合金的高电磁屏蔽特性将为运维人员的电磁防护和信息保密(特殊通信装备)发挥重大效益。